什么是大气河？对于加利福尼亚州的洪水和泥石流，水文学家解释了这些风暴的好处和坏处以及它们如何变化

数百万加州人 处于洪水警报之下 作为 强大的大气河 2024 年 2 月上旬，给西海岸带来了大雨。洛杉矶看到了 有记录以来最潮湿的日子之一 2月降雨量超过4英寸4.据报道，其他社区遭受了超过 12 英寸的降雨 大范围的洪水. 碎片和泥石流 关闭 高速公路路段 和 通往马里布的道路.

这是 系列中的最新作品 大气河流给西海岸带来极端降雨。虽然这些风暴因其造成的破坏而令人畏惧，但它们对该地区的供水也至关重要，特别是在加利福尼亚州，因为 曹谦, 加州大学圣地亚哥分校的水文学家解释道。

什么是大气河流？

大气河是在大气中输送的浓缩水蒸气的狭窄走廊或细丝。就像天上的河流一样 1,000 英里长. 。平均而言，大气河流大约有 亚马逊河常规流量的两倍.

当大气河流冲上山脉或遇到当地大气动力而被迫上升时，它们携带的水分会冷却并凝结，从而产生强烈的降雨或降雪。

大气河遍布世界各地，最常见于中纬度地区。当大范围的天气模式一致形成狭窄的通道或细丝时，就会形成强烈的水分输送。它们始于温暖的水域，通常是热带海洋，并在温带气旋冷锋之前被低空急流引导向海岸。

沿着美国西海岸，太平洋是风暴的湿气储存库，而山脉则是屏障，这就是为什么海岸山脉西侧和内华达山脉会出现如此多的雨雪。

为什么背靠背的大气河流洪水风险很高？

连续的大气河流，称为 AR 家族， 可能会造成严重的洪水.

第一场倾盆大雨浸湿了地面。作为 连续暴风雨来临, ，它们的降水落在无法吸收更多水分的土壤上。这有助于增加径流。河流和溪流都被填满了。与此同时，由于气温升高，可能会出现融雪，进一步增加径流和洪水风险。

加州经历了 历史性的运行 2022年12月和2023年1月三周内连续九条大气河流的变化。暴风雨 帮助恢复了大部分水库 经过数年干旱后，到 2023 年将达到历史平均水平，但也产生了破坏性影响 洪水和泥石流.

AR家庭的病因是一个活跃的研究领域。与单一大气河流事件相比，AR家族往往与北太平洋较低的大气压力高度、副热带上空较高的气压高度、更强且纬向拉长的急流以及温暖的热带气温有关。

大范围的天气模式和气候现象，例如 马登-朱利安振荡, ，或 MJO， 也发挥着重要作用 在AR家庭的一代。2023 年初的事件期间发生了活跃的 MJO 变化，使加州上空的大气河流活动增加的可能性增加。

斯坦福大学和佛罗里达大学的科学家最近进行的一项研究发现，AR 家族中的风暴 造成三到四倍的经济损失 当风暴连续到来时，它们本身就不会造成这种情况。

大气河流对西海岸的供水有多重要？

我是一名研究水文学家，所以我专注于大气河流的水文影响。尽管它们可能导致洪水灾害，但大气河流对于西部供水也至关重要。大气河流是造成这种现象的原因 超过三分之一 该地区的重大干旱，包括 2012-16 年加利福尼亚州的严重干旱。

大气河流平均提供 西海岸年降水量的 30% 至 50%.

它们还对积雪做出了贡献，而积雪提供了加州全年供水的很大一部分。

平均每年，一到两条带雪的极端大气河流将是内华达山脉积雪的主要贡献者。大气河流将一起 贡献约30%至40% 那里平均季节的总积雪量。

这就是为什么我的同事们 西部天气和水极端事件中心 在斯克里普斯海洋学研究所（隶属于加州大学圣地亚哥分校）从事 改进大气河流预报和预测. 。水管理者需要能够调节水库并计算出可以为旱季节省多少水，同时仍为水库留出空间来管理未来风暴带来的洪水风险。

全球变暖如何影响大气河流？

温暖的空气可以 保持更多水分. 。随着未来全球气温上升，我们预计大气河流会更加强烈，从而导致 强降水和极端降水事件增加.

我的研究还表明，更多的大气河流 在已经潮湿的条件下可能同时发生. 。因此，发生极端洪水的可能性也会增加。华盛顿大学科学家的另一项研究表明，将会出现 季节性转变 在雨季早些时候流向大气层更强的河流。

可能还会有更多 逐年变化 西部天气和水极端项目中心的同事进行的一项研究表明，年降水量，特别是在加利福尼亚州。

这篇文章是二月份更新的。2024 年 12 月 5 日，加利福尼亚州发生洪水和泥石流。